CN200995265Y - 连续铸造固液区间控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种连续铸造固液区间控制系统，其是于连续铸造设备的坩埚底部所设置的模具外围设置一加热装置以及一水冷装置，使连续铸造的铸件，在铸件流经的固液区间中仍能获得加热作用，保持金属液体的熔点温度，以及在铸造的模具流道中，可以水冷装置控制铸件的凝固速度，使铸件金属的晶粒大小、晶粒成长方向能获得控制，而能铸造出所需品质的铸件，改善生产效能，此为本实用新型系统所能达成。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种连续铸造固液区间控制系统，尤指一种用于连续铸造设备，可控制连续铸造的铸件品质的实用新型设计。
背景技术
目前在连续铸造过程中，影响铸件品质的因素大部分来自于金属液的冷却阶段，当铸件由高温炉体中连续铸出来时，其冷却速度会影响到晶粒的大小及方向，就市面上一些高级产品而言如音响线，为达到高导电性的要求，就必须有大的晶粒，而如果是为了后续加工性考量，则必须形成较小的晶粒。
目前市面上的连续铸造设备，若要改变铸造产物的结晶型态，则必须透过改变熔炼温度或是连铸速度才能达成，这两个方式的优点是操作方式比较简单，其缺点在于改变熔炼温度必须要将所有的金属液加热，这样会造成能源的浪费及提高成本，而改变连铸速度也会影响铸件表面品质。
发明内容
本实用新型设计目的在于，提供一种“连续铸造固液区间控制系统”，其于坩埚底部设置一加热装置及一水冷装置，而有利于正确控制模具温度，使金属液体由模具流出及连续铸造的冷却速度能获得控制，而能控制连续铸造的铸件品质，使加工性良好的素材或者导电性良好的大晶粒尺寸素材，都可以随心所欲的加以控制生产。
为达成上述目的的结构特征及技术内容，本实用新型“连续铸造固液区间控制系统”，是于坩埚底部设置一加热装置及一水冷装置，而可对于流经其间的熔融金属液体进行加热，并能藉由水冷装置进行调控，使熔融铸件的冷却速度能获得控制，而让连续铸造的晶粒大小及晶粒成长方向得到控制，无论是加工性良好的素材，或者导电性良好的大晶粒尺寸的素材，都可以随心所欲的控制生产。
附图简述
图1是本实用新型整体剖视图。
图2是本实用新型水冷系统流路示意图。
图3是本实用新型另一型式的整体剖视图。
图4是透过本实用新型设计而加快冷却速度所得到的铸件晶粒尺寸示意图。
图5是透过本实用新型设计而减缓冷却速度所得到的铸件晶粒尺寸示意图。
具体实施方式
配合参看图1-2所示，本实用新型设计是在连续铸造设备的坩埚10底部所设置的模具11外围设置一加热装置20以及一水冷装置30，使坩埚10之中所容置的熔融金属液体，在经由模具11向外铸造出来时，会通过上述加热装置20及水冷装置30，当熔融金属液体经过加热装置20时，能获得加热装置20的加热作用；当熔融金属液体经过水冷装置30时，水冷装置30可控制熔融金属液体温度，进而控制铸件的凝固速度，以达到所需的晶粒大小及成长方向的铸件品质。
所述的加热装置20可为电阻式加热器、燃料燃烧式加热器，及其他可直接或间接产生加热作用的任何型式的加热器，而能对于铸件流动的固液区间进行加热操作。
上述加热装置20及水冷装置30之间设置一断热层40，可作为加热装置20及水冷装置30的热传区隔。
所述之水冷装置30可为探针式水套(Probe cooler)、双层式水套(Jacket cooler)或其他可造成热交换的任何型式之水冷装置，今以探针式水套进行说明，所述的水冷装置30具有一定位套31，定位套31上设置一外管32，以及在外管32中设置一内管33，内管33套设在模具11外围，内管33与外管32之间形成一容置空间34，于定位套31底部设置一间隔板36，间隔板36上设置数根输水管35，输水管35穿设在容置空间34中，且输水管35底端贯穿间隔板36，以及在间隔板36下侧设置一固定座37，固定座37中设置一输出管39，输出管39与固定座37内壁面形成一容置空间38，于固定座37壁面设置一入水口371，于定位套31壁面设置一出水口311。
配合参看图2所示，冷却水可经由入水口371流入固定座37的容置空间38中，使冷却水可经由输水管35注入外管32内部的容置空间34中，而让冷却水可流通在内管33壁面，使铸件的热量经模具11而传导至内管33，经由冷却水与内管33热交换，并由出水口311处向外带出，而能达到冷却铸件温度的实用功效。
配合参看图3所示，其是本实用新型另一具体实施例的水冷装置30设置在连续铸造设备的坩埚10底部，该水冷装置30具有一定位套31，定位套31上设置一外管32，外管32固设在模具11外围，模具11与外管32之间形成一容置空间34，于定位套31底部设置一间隔板36，间隔板36上设置数根输水管35，输水管35穿设在外管32内部的容置空间34中，且输水管35底端贯穿间隔板36，以及在间隔板36下侧设置一固定座37，固定座37中设置一输出管39，输出管39与固定座37内壁面形成一容置空间38，于固定座37壁面设置一入水口371，于定位套31壁面设置一出水口311，而同样可提供冷却水经由入水口371流入固定座37的容置空间38中，使冷却水可经由输水管35注入外管32内部的容置空间34中，而让冷却水可流通模具11壁面，使铸件的热量传导至模具11之后，可经由冷却水进行热交换而由出水口311向外带出。
本系统的操作使用，以金属液体为铜进行测试实验，且对于所铸造出来的铸件品质，需要铸造出较小的晶粒时，可以冷却水量20L/min～30L/min注入水冷装置30，以及对于加热装置20的加热温度设置在1050℃～1100℃之间，而将熔融铸件的铜液保持在熔点(1086℃)以上，故能避免铜材在此固液区间中凝固结晶，因为假设铜材在此一区间凝固，晶粒会因为过冷度不足而粗大化，故于此一区间设置加热装置20可使铜液进入水冷装置30才开始结晶，此时可配合水量的增加，而能大幅提升金属液的径向热传，并使凝固过程的过冷度增加而得到如图4所示的相对较小的晶粒。
另一实验测试，以金属液体为铜，且对于所铸造出来的铸件品质，需要铸造出较大的晶粒时，则是以冷却水量1L/min～5L/min注入水冷装置30，并且，对于加热装置20的温度设置在1150℃以上，如此，即可提高加热器的温度，而能延长铜液凝固时间，此时可搭配水冷装置30的水量下降，而大幅降低金属液在凝固过程的过冷度，使铸件的金属液在径向的热传相较于轴向是可以忽略的，如此，而可以得到轴向的方向性结晶，并产生如图5所示的长度极长的晶粒。
因此，经由上述结构特征、技术内容及操作使用上的详细说明，可清楚看出本实用新型设计特点在于：
提供一种“连续铸造固液区间控制系统”，其是于连续铸造设备的坩埚底部所设置的模具外围设置一加热装置以及一水冷装置，使连续铸造的铸件，在铸造的固液区间中仍能获得加热作用，以及在铸造的模具流道中，可以水冷装置控制铸件的凝固速度，使铸件金属的晶粒大小、晶粒成长方向能获得控制，而能铸造出所需品质的铸件，使生产效能得以改善，而诚为一种优异实用的设计。
Claims (5)
1.一种连续铸造固液区间控制系统，其特征在于，是在连续铸造设备的坩埚底部所设置的模具外围设置一加热装置以及一水冷装置。
2.如权利要求1所述的连续铸造固液区间控制系统，其特征在于，加热装置及水冷装置之间设置一断热层。
3.如权利要求1或2所述的连续铸造固液区间控制系统，其特征在于，水冷装置具有一定位套，定位套上设置一外管，以及在外管中设置一内管，内管套设在模具外围，内管与外管之间形成一容置空间，于定位套底部设置一间隔板，间隔板上设置复数根输水管，输水管穿设在外管内部的容置空间中，且输水管底端贯穿间隔板，以及在间隔板下侧设置一固定座，固定座中设置一输出管，输出管与固定座内壁面形成一容置空间，于固定座壁面设置一入水口，于定位套壁面设置一出水口。
4.如权利要求1或2所述的连续铸造固液区间控制系统，其特征在于，水冷装置具有一定位套，定位套上设置一外管，外管固设在模具外围，模具与外管之间形成一容置空间，于定位套底部设置一间隔板，间隔板上设置数根输水管，输水管穿设在外管内部的容置空间中，且输水管底端贯穿间隔板，以及在间隔板下侧设置一固定座，固定座中设置一输出管，输出管与固定座内壁面形成一容置空间，于固定座壁面设置一入水口，于定位套壁面设置一出水口。
5.如权利要求1所述的连续铸造固液区间控制系统，其特征在于，加热装置为电阻式加热器。
Priority Applications (1)
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| CN 200620144442 CN200995265Y (zh) | 2006-12-30 | 2006-12-30 | 连续铸造固液区间控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN 200620144442 Expired - Lifetime CN200995265Y (zh) | 2006-12-30 | 2006-12-30 | 连续铸造固液区间控制系统 |
Country Status (1)
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-
2006
- 2006-12-30 CN CN 200620144442 patent/CN200995265Y/zh not_active Expired - Lifetime
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